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高速、宽带传输是卫星通信的重要发展方向,传统的C、Ku频段因为频带的限制,可用于多媒体宽带应用的资源变得越来越拥挤。目前单颗Ka频段大容量通信卫星可到达上百个Gbps的通信容量,已在欧美等发达国家广泛应用,而国内Ka频段卫星通信的研究还处于起步阶段,因此开展Ka频段卫星通信研究显得十分迫切。论文研究玻利维亚国家电信港Ka频段VSAT通信系统地面站设计。面对Ka频段通信、高原应用、多雨区覆盖通信等复杂现状,完成了Ka频段卫星通信地面站系统总体设计、链路计算、设备配置、设备选型、生产制造、验证测试,实现了Ka频段VSAT卫星通信地面站自主研发。论文主要工作内容如下:1、提出了一个适用于高低雨区的双子网Ka频段卫星通信地面站系统网络结构。针对Ka频段卫星通信的特点和玻利维亚复杂的雨衰地理条件,在充分研究了卫星参数指标后,选取了合理的链路传输参数和调制编码方式,进行了详细的卫星链路设计和全链路电平计算;设计了一个双子网络结构,有效地解决了Ka频段受雨衰影响大的问题,实现了在高低雨区环境下部署在不同雨区远端站采用统一的天线口径,在一个VSAT网络内工作的应用需求。2、完成了双子网模式的中心地面站设计和网管研制。中心地面站设计包括中心地面站构成、射频子系统设计、前返向链路子系统设计、时频设备选择、电源设计和结构设计等,测试结果表明,达到了设计指标要求。3、完成了远端地面站高精度的Ka频段天线的研制。经过理论分析和试验,得出了天线一次旋压成型后回弹变形的规律,确定了天线主面的模具和生产加工工艺,实现了满足均方根误差达到0.1mm的高精度的Ka频段天线的批量生产。测试结果表明,天线指标完全达到了设计要求。4、完成了远端地面站设计。在已实现的远端地面站Ka频段天线基础上,完成了BUC、LNB和调制解调器参数设计和设备选择,经测试达到了设计指标要求5、完成了地面站组网的测试验证工作。设计了Ka频段地面站详细的验证测试方案,在没有实际的Ka频段卫星资源、600个远端站大容量组网测试无法实际搭建环境情况下,采用Ku频段上星测试和Ka中频闭环测试、半物理仿真测试等测试手段实现Ka频段地面站系统测试,最终Ka频段地面站系统顺利完成了出厂交付。